低粘度环氧树脂体系的研究

论文摘要

环氧树脂具有良好的粘接性、耐热性和电绝缘性，可用作胶粘剂、涂料、灌封料和复合材料，广泛应用于电子电器、汽车、建筑和航空等领域。但是由于环氧树脂的粘度大、固化物性脆等缺点，使其应用不方便。目前对环氧树脂改性的方法很多，但在实际应用中有些不足。在本实验中，采用1,2-环己二醇二缩水甘油醚为活性稀释剂，研究了它对环氧固化体系的一系列影响。首先，1,2-环己二醇二缩水甘油醚能急剧降低环氧体系的粘度；在以不同固化剂、不同温度固化时，它对混合体系的适用期无明显的影响。其次，采用DSC分析发现1,2-环己二醇二缩水甘油醚能提高固化反应活性；从凝胶化理论研究发现，它能降低环氧体系固化反应的表观活化能，质量分数为30%时，体系反应活化能从57.93KJ/mol降低到52.73KJ/mol。最后，采用不同固化剂，测量1,2-环己二醇二缩水甘油醚含量对固化物的力学性能、热变形温度的影响，当采用甲基六氢苯酐为固化剂时，它的百分含量为30%时，浇注体的拉伸强度能达到69.49MPa，拉伸模量为7.36GPa，弯曲强度为103.32MPa，弯曲模量为2.4GPa，冲击强度为12.32KJ/m2，热变形温度变化不大。双环氧双环戊二烯是一种脂环族环氧树脂，75℃下，它在1,2-环己二醇二缩水甘油醚中溶解度能达到50%。采用正交试验研究了E-44环氧树脂、1,2-环己二醇二缩水甘油醚与双环氧双环戊二烯不同质量比下的力学性能，以及不同工艺条件下对力学性能的影响，发现当三者的质量配比为8:4:2，固化温度为100℃/3h+160℃/4h，促进剂用量为1%时，固化物的拉伸强度为74.19MPa，弯曲强度109.43MPa,冲击强度13.67KJ/m2。脂环基加入降低了环氧固化物的热变形温度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 环氧树脂简介
• 1.1.1 环氧树脂概述
• 1.1.2 环氧树脂的应用
• 1.1.3 脂环族环氧树脂
• 1.1.4 脂环族缩水甘油醚
• 1.2 环氧树脂的改性研究
• 1.2.1 降低粘度
• 1.2.2 改善耐老化性能
• 1.2.3 增韧改性
• 1.2.4 降低内应力
• 1.3 环氧树脂固化剂
• 1.3.1 多元胺类固化剂
• 1.3.2 酸酐类固化剂
• 1.4 课题研究的内容及意义
• 第二章 试验研究
• 2.1 原料的选择
• 2.2 固化剂理论用量计算
• 2.2.1 胺类固化剂理论用量计算
• 2.2.2 低分子聚酰胺理论用量计算
• 2.2.3 酸酐固化剂理论用量计算
• 2.3 固化过程理论研究
• 2.4 性能测试方法
• 2.4.1 粘度测定
• 2.4.2 拉伸强度的测定
• 2.4.3 弯曲强度的测定
• 2.4.4 冲击强度的测定
• 2.4.5 热变形温度的测定
• 2.4.6 DSC 测定环氧树脂体系固化温度及固化热
• 2.4.7 反应活化能测定
• 第3章 基于 1,2-环己二醇二缩水甘油醚的电器灌封胶研发
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 样品的制备
• 3.2.4 性能测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 1,2-环己二醇二缩水甘油醚对环氧树脂粘度的影响
• 3.3.2 1,2-环己二醇二缩水甘油醚对浇注料粘度及适用期的影响
• 3.3.3 配方组分对环氧树脂固化特性的影响
• 3.3.4 配方组分对力学性能的影响
• 3.3.5 固化温度对力学性能的影响
• 3.3.6 热性能
• 3.4 小结
• 第四章 双环氧双环戊二烯使用性能的研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原料和仪器
• 4.2.2 样品制备
• 4.2.3 配方的选择
• 4.2.4 固化工艺的选择
• 4.3 结果分析与讨论
• 4.3.1 1,2-环己二醇二缩水甘油醚对环氧树脂粘度的影响
• 4.3.2 双环氧双环戊二烯在 1,2-环己二醇二缩水甘油醚中的溶解性
• 4.3.3 不同配方对力学性能的影响
• 4.3.4 不同固化工艺条件对力学性能的影响
• 4.3.5 热性能
• 4.4 小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢